弯曲空间中光的谱开关

作为弯曲时空的类比模型，用于探索新奇光学效应的旋转曲面如今备受关注，以增强我们对宇宙的理解。理解光在宇宙中长距离传播的光谱效应具有普遍意义。在此，我们探讨了弯曲空间如何影响谱开关现象，即由光源有限大小引起的传播过程中光谱的突变。通过使用傍轴近似下弯曲空间的点扩展函数，推导并数值计算了轴上输出光谱的表达式。我们还推导了寻找轴上谱开关的理论方法，将曲面对谱开关的空间曲率效应解释为有效菲涅尔数的修正。我们发现，与平面曲面情况相比，在具有正高斯曲率的曲面上，谱开关更靠近光源，而在具有负高斯曲率的曲面上则效果相反。我们还发现，距离光源越远的谱开关对高斯曲率的变化越敏感。这项工作加深了我们对完全相干和部分相干光在二维弯曲空间上传播特性的理解。